《主管部门正式批准,全新充电桩要来了》

  • 来源专题:新能源汽车
  • 编译者: 王晓丽
  • 发布时间:2023-10-10
  • 9月7日,国家市场监督管理总局发布2023年第9号国家标准公告,批准了一系列全新的 电动汽车 充电 相关标准,这些标准均与ChaoJi充电技术路线相关。
    ChaoJi标准与现行的GB/T2015标准从充电枪接口外形来看,就有着明显差异。由于电动汽车保有量已超1700万辆,公共充电桩保有量也达到了227万台,这些车和桩均采用的是现行标准。若要推广一个接口完全不同的标准,难度不可谓不大。
    不过由于ChaoJi标准的确是有着显著优势的,在获得主管部门的正式批准后,全新的直流充电接口有望逐步替代现有充电接口。
    从命名来看,“ChaoJi”充电技术其命名就带有显著中文拼音特色,这是因为该标准是由中国牵头,联合日本、德国等国家共同制定的,未来将成为一项国际通用的充电标准。
    ChaoJi充电技术路线源于电动汽车大功率充电需求,包括充电连接组件、控制及导引电路、通信协议、充电系统安全、热管理等完整的传导充电系统解决方案,满足电动汽车充电快捷、安全、兼容的要求。
    与现有的标准相比,ChaoJi充电标准在机械安全、电气安全、电击防护、防火及热安全设计上做出了重大改进和提升。
    最直观的就是充电功率更大、充电接口体积更小。
    ChaoJi充电标准可以支持更高的充电功率,由于其电缆组件采用了液冷方式,并增加了温度监控系统,其最大充电功率可达到900kW。这意味着新标准能够实现更快的充电速度。
    GB/T2015标准与ChaoJi标准的充电接口
    此外,其接口体积相较于国际主流的GB/T2015(中国现行标准)、CHAdeMO(日本标准)、CCS1(美标)、CCS2(欧标)等标准更小,并提供了与交流接口的组合方案,提高了接口灵活性。它还支持即插即充、V2X、自动充电系统等技术应用,并预留了1000A以上大功率充电的空间。
    同时ChaoJi充电标准有更好的兼容性。从目前已知的信息来看,未来车端应用全新的充电接口后,可以采用适配器方式让新车到老桩充电,避免了对原有设备和产业改造的难题,同时全新的充电桩也可以通过连接适配器来兼容老车的充电需求,可以实现技术平稳升级。
    早在2019年,北京、南京、济南、许昌、深圳和常州等地建成大功率充电示范站,示范项目采用ChaoJi技术的大功率充电设备及液冷充电枪,对北汽、一汽、奥迪、戴姆勒等不同车型开展了实车测试。示范项目的成果获得日、美、欧等国专家的广泛认可,后续该标准不断完善,最终形成了一整套标准体系。
    按照此次主管部门批准的标准实施进度,到2024年4月1日,相关标准就将全面实施。

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  • 《电动汽车的“高效加油站”——直流充电桩》

    • 来源专题:集成电路
    • 编译者:tengfei
    • 发布时间:2017-11-20
    • CDM 直流充电桩又称“非车载充电机”,对应于电动汽车内车载充电机的充电设施,其功能类似于加油站里面的加油机。根据对电动汽车的充电方式,充电桩可分为交流充电桩和直流充电桩两大类。交流充电桩主要安装在停车场,造价低廉,适合家用,给普通纯电动轿车充满电需要4~5个小时,俗称“慢充”。直流充电桩具备直接给电池充电的能力,以三相四线制的方式连接电网,能够提供充足的电力,输出的电压和电流调整范围大,俗称“快充”。 第一部分:直流充电桩的构造 直流充电系统是一个整体,是把交流功率系统转化成直流的装置。从构成开看,分变压器、配电柜、直流充电机和充电桩。其特点是: • 充电桩只负责与车辆对接和传输能量,损耗较小 • 配电系统的设计主要是配线、计量和熔丝保护,可以在一个设计单元中扩展和检查 • 直流充电机与充电桩一一配置,远离客户,走线通过地下传输 图示2-直流充电的设施概览 如图所示,整个直流充电机包括: • 充电电源模块:完成AC=>DC的电压和能量转换 • 智能控制模块:包含电源供给和控制部分,基本的功能是完成与电动汽车通信,根据电动汽车的需要来实现充电控制的功能 • 远程监控:需要接收远程监控主机的指令,传送相关数据信息,执行控制指令 • 温度控制:现有功率比较大时,充电电源模块需要散热功能温度控制 • 直流负载接触器 • 漏电保护器:保证交流端和直流端的绝缘检测 • 计费模块:按照国标要求,完成对电能的计量。按照现有的实际情况,一般计费模块包含两部分,与电能表通信,获取充电电量信息,与智能模块进行通信,供给刷卡、二维码计费等信息 • HMI&显示屏:为直流充电桩对外交互的接口,给用户输入信息和显示状态的接口,由于现在普遍支持多种支付的接口(银行卡、IC卡、二维码等内容),也作为HMI的一部分,读取卡内信息,识别用户身份及相关信息,这也是重要的组成部分 图示3-直流充电桩的原理图 从充电电源模块而言,分为整流、PFC、DC/DC变压几个部分,有1~2独立的控制器整流和变压部分,如下图所示。以下蓝色的部分为罗姆可以提供的一些器件。 图示4-充电机系统的核心部件概览 针对充电机系统,罗姆可提供以下解决方案及元器件: SiC-SBD:罗姆不断改善元器件工艺,随着产品的更新换代,实现了低VF。开发出使用SiC的SBD(肖特基势垒二极管),最适合PFC(Power Factor Correction)电路及逆变器用途。实现了Si-FRD(Fast Recovery Diodes)难以实现的极短的反向恢复时间(trr),使得高速开关成为可能。由于反向恢复电荷量(Qrr)小,为降低开关损耗和设备小型化做出贡献。 GateDriver:内置绝缘元器件的栅极驱动器,可实现与SiC相应的高速工作,输入输出延迟时间为Max.150ns的高速工作,使用无铁芯变压器,内置2,500Vrms绝缘元器件,利用独创的噪声消除技术实现了共模抑制,支持高VGS、负电源※BM6101FV-C,BM6104FV-C。 图示5-IPM工作波形(BM6101FV-C) 第二部分:充电桩的实际工作过程 我们首先来看一下整个直流充电桩和电动汽车的交互过程。 图示6-GBT18487.1的交互过程 车辆与充电桩的交互 · 准备阶段主要分三步 第一步,车辆接口连接确认阶段:当我们按下枪头按键,插入车辆插座,再放开枪头按键。直流充电桩将检测到直流充电枪插入的过程(12V-6V-4V)的电平变化。充电桩检测到充电枪插入成功,判定车辆接口完全连接,充电枪中的电子锁会进行锁止,防止枪头脱落。 第二步,直流充电桩自检阶段:在车辆接口完全连接后,充电桩将闭合K3、K4,使低压辅助供电回路导通(车辆将根据监测点2的电压判断车辆接口是否连接,若电压值为6V,则车辆装置开始周期发送通信握手报文),接着闭合K1、K2,进行绝缘检测(即检测DC线路的绝缘电阻),保证后续充电过程的安全性。绝缘检测结束后,将投入泄放回路泄放能量,并断开K1、K2,同时开始周期发送通信握手报文。 第三步,充电准备就绪阶段:电动汽车与直流充电桩相互配置的阶段,车辆控制K5、K6闭合,使充电回路导通,充电桩检测到车辆端电池电压正常(电压与通信报文描述的电池电压误差≤±5%,且在充电桩输出最大、最小电压的范围内)后闭合K1、K2,那么直流充电线路导通,电动汽车就准备开始充电了。 充电阶段:车辆向充电桩实时发送电池充电需求的参数,充电桩会根据该参数实时调整充电电压和电流,并相互发送各自的状态信息(充电桩输出电压电流、车辆电池电压电流、SOC等)。这里是由车辆根据自身的情况向充电机索取电流。 表1-直流充电的过程 充电结束阶段:车辆会根据电池管理系统计算得到的电池状态来判断是否结束充电。 • 车辆会发送“车辆中止充电报文”,在确认充电电流小于5A后断开K5、K6。 • 充电桩在达到充电桩设定的充电结束条件,或车辆发来的“车辆中止充电报文”后,控制充电桩停止充电,在确认充电电流小于5A后断开K1、K2,并再次投入泄放电路,然后再断开K3、K4。 图示7-充电过程概览 第三部分:直流充电桩的分布和未来发展 从全球来看, 2015年充电供电设施(包含四种充电模式,1&2为线缆,3&4分别为交流和直流充电桩)总数达145万个。 • 公共充电站19万个  慢充交流桩超过161802个  快充桩超过27707个 • 私人充电设施126万个 备注:这里的数据是EVI提供,IEA分析的,估计分析值全球电动汽车保有量为126万辆完全一致,存在一些考虑。特别是评估2015年底,中国有25%的自有桩,31.5万充电桩,这里明显有些高估了。 图示8-主要国家的充电桩计量 从整个城市来看,我们可以分两类, 1)目的地充电:购物场所、名胜观光区、游乐场、医院、公园、美术馆、高尔夫球场、旅馆、酒店、饭馆。 2)应急充电:加油站、高速公路、高架道路、铁路、空港。 从性质上分,运营实体都在尝试,车主在哪里,车主会在哪些地方大量使用充电桩,如果这个利用率提不上去,也就完全没有安装充电桩的商业可能性。 应急的充电站,其实是一个双刃剑。要车主等在边上不能久离的。有个很有趣的概念是,车主在快速充电的时候干嘛,说到底,应急充电也要给车主一个目的性他才会常去,否则这些应急的利用率就可想而知。 未来很长一段时间,车企都在解决两个和充电桩密切相关的问题,第一个是通过不断提高电池的容量来不断加大车辆的续航里程;第二个是尽可能缩短充电时间,目前一两个小时的快充,未来有可能要控制在十分钟之内。对于未来的充电桩提出了更高的挑战,未来直流充电桩的最高充电功率是设计成350kW。 图示9-直流充电将往高功率发展 今日小结:经过品牌电动汽车的长期市场教育,中国消费者已经了解并接受电动汽车,多地政府也最大限度地赋予电动汽车在上牌指标、购置补贴、城市道路不限行等政策性优惠和倾斜,也使得电动车市场愈见火热。同时,新能源汽车的“充电难”也日益突显,为缓解城市范围内电动汽车车主的“缺电焦虑”,必将在城区主要路段升级覆盖直流充电桩,这必然孕育着直流充电桩的广阔发展前景,在未来的电动汽车的发展中非常重要,有着广阔的发展前景。
  • 《欧洲议会批准可再生能源,生物燃料目标在红色II。》

    • 来源专题:可再生能源
    • 编译者:pengh
    • 发布时间:2018-02-02
    • 欧洲议会成员于1月17日通过了一套建议,为可再生能源、能源效率和可再生交通燃料制定新目标。这些提议还将限制第一代生物燃料,并逐步淘汰棕榈油的使用。这些提议被称为2020年后欧盟可再生能源指令(RED II)。 这些提议设定了能源效率提高35%的欧盟水平目标,从可再生能源中获得的能源占总能源消耗的35%,到2030年可再生能源占能源比重的12%。为了达到总体目标,欧盟成员国被要求制定自己的国家目标,并根据《能源联盟管理条例草案》对其进行监督和实现。 欧洲议会发布的一份新闻稿解释了可再生能源的目标,以492票对88票,107票弃权获得通过。根据该提议,为每个成员国设定的国家目标在一定条件下将被允许偏差至多10%。 关于生物量,欧洲议会议员表示,他们希望可再生能源支持计划的设计,以避免鼓励在有更好的工业或材料用途的情况下,鼓励不可持续地使用生物质用于能源生产。对于能源发电来说,他们认为应该优先考虑燃烧木材废料和残留物。 根据可再生能源在运输方面的建议,成员国必须确保在运输中消耗的能源中有12%来自可再生能源。第一代生物燃料的贡献将在2017年达到上限,在公路和铁路运输中最高可达7%。欧洲议会议员还投票禁止在2021年使用棕榈油。先进的生物燃料、非生物来源的可再生运输燃料、基于废弃物的化石燃料和可再生能源的比例必须在2021年至少达到1.5%,2030年增加到10%。 这些提议还包括能源效率、电动汽车充电站和消费者发电和能源社区的相关规定。此外,每个成员国将在2019年1月1日之前向欧盟委员会提交一份综合的国家能源和气候计划,此后每10年提交一次。第一个计划是在2021-2030年完成。委员会将对计划进行评估,并提出建议或采取补救措施,如果它认为已经取得了不足的进展或采取了不充分的行动。 欧洲可再生乙醇协会(ePURE)称,欧洲议会(European Parliament)投票决定淘汰棕榈油,并允许一些基于农作物的生物燃料成为一种受欢迎的认识,即欧盟需要所有能在对抗气候变化方面获得的可持续工具。 ePURE还呼吁欧盟做更多的工作,强调对可再生能源政策的需要,而这种政策看起来不像“常规”或“先进”,而是考虑生物燃料的实际可持续性认证。ePure说,欧洲的乙醇是由欧洲作物生产的,与化石汽油相比,平均温室气体(GHG)减少66%,没有副作用。该组织还指出,生产乙醇有助于抵消进口高蛋白动物饲料的需要。 ePURE秘书长Emmanuel Desplechin说:“欧洲人应该得到一个符合政治家承诺的气候政策。”“议会发出的信息是,不是所有的生物燃料都是平等的,因为他们把重点放在清除那些导致森林砍伐的东西,比如棕榈油。但它的修正案仍有可能使欧盟成员国更难切实地促进可再生能源的运输。 ”作为主要的可再生能源政策的欧盟机构开始谈判的post - 2020年期间,欧盟必须继续致力于有意义的绑定目标的可再生能源将伤员转移,不依赖于人工乘数来创建更好的性能的假象,使国家更容易满足他们的目标,“Desplechin说。“它还应将以农作物为基础的生物燃料的最大贡献保持在7%,这对保护当前和未来的投资至关重要。”它需要一个强有力的承诺来增加先进的生物燃料。 “欧盟仍然可以让这项立法生效,”他继续说道。“通过授权成员国使用本国的可再生能源解决方案,欧洲可以真正履行其在巴黎的承诺。” Novozymes称传统生物燃料的上限是一个错失的机会。“妥协帽所有现有常规生物燃料消费水平,未能区分最可持续的,如乙醇,”Thomas Schrøder说,副总统在诺维信Biorefining商业。“在对抗气候变化的斗争中,这是一个错失的机会。” Schrøder还强调,12%的目标应该是在完全不使用人工计数机制。此外,他还称议会决定为高级生物燃料制定具体的混合义务是一个积极的举措。 “谈判委员会现在可以开始,“Schrøder补充道。“在这一过程中,最重要的是要充分利用这两种立场,并确保所有可持续的解决方案都能有效地促进欧洲的脱碳化。” 欧洲生物量协会(AEBIOM)说,议会对生物质可持续性的风险评估方法将确保木材生物量有助于减少二氧化碳的排放,并源于可持续管理的森林。 AEBIOM秘书长Jean-Marc Jossart表示:“这种方法将使固体生物量在欧洲能源转型中发挥关键作用,同时提供连贯和现实的可持续保障措施。”“无论如何,生物能源部门在诸如级联原则这样的关键尝试中必须保持谨慎。” 根据AEBIOM的说法,欧洲议会采取的方法通常与安理会和委员会的立场一致。该组织说,它希望在这一特定的生物能源可持续发展文件中,能够顺利、连贯地进行三段论。 德拉克斯也参与了议会的行动。Drax Group首席执行官威尔·嘉丁纳(Will Gardiner)表示:“生物量对我们的电力系统的脱碳起着至关重要的作用,为数百万家庭和企业提供可持续、可靠的低碳能源。”“我们很高兴欧盟议会认识到生物量的重要组成部分,我们期待着立法进程的下一个阶段,并在引入稳健、可行的可持续性标准方面取得进一步进展。” ——文章发布于2018年1月17日